KR20080072910A - Soldering device with computer-based sensor system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 독립항의 서두부에 따른 작업물(work piece)들을 납땜하는 납땜 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a soldering machine for soldering work pieces according to the preamble of the independent claim.
일반적인 타입의 납땜 기기들은, 흔히 그들의 가열 전력에 대해 제어가 힘들다. 한가지 문제는 센서들에 의해 모든 주위 조건들을 결정하는데 따른 것으로, 이는 모든 주위 조건들을 결정하는 단순한 선택들이 흔히 이용가능하지 않다는데 있다. 이러한 선택들이 이용가능하다 하여도, 흔히 납땜 기기로부터 그리고 제어 유닛으로의 연결을 유도하는 단순한 해결책만을 찾아내는 문제에 직면하게 된다.Common types of soldering machines are often difficult to control over their heating power. One problem is in determining all ambient conditions by sensors, which is that simple choices that determine all ambient conditions are often not available. Even if these options are available, one often encounters the problem of finding only simple solutions that lead to the connection from the soldering device and to the control unit.
본 발명은 새로운 납땜 기기를 제공하는 목적에 기초한다.The present invention is based on the object of providing a new soldering machine.
본 발명에 따르면, 이 목적은 독립항의 특성에 의해 달성된다.According to the invention, this object is achieved by the features of the independent claims.
본 발명의 유익한 실시예들은 종속항들의 대상(object)을 형성한다. Advantageous embodiments of the invention form the object of the dependent claims.
본 발명의 목적은, 작업물들을 납땜하는 납땜 기기가 1 이상의 가열 요소, 2 이상의 가열 전류 공급 라인 및 1 이상의 센서를 구비(feature)하고, 상기 가열 요소는 가열 전류 공급 라인들을 통해 가열 전류가 공급될 수 있으며, 상기 납땜 기기는 컴퓨터 유닛을 구비하고, 상기 센서는 상기 컴퓨터 유닛에 연결됨에 따라 달성된다.It is an object of the invention that a soldering device for soldering workpieces comprises at least one heating element, at least two heating current supply lines and at least one sensor, the heating element being supplied with heating current through the heating current supply lines. The soldering device has a computer unit, and the sensor is achieved by being connected to the computer unit.
납땜 기기는 본질적으로 자유롭게(arbitrarily) 구현될 수 있다. 이는 제어 유닛에 연결되도록 설계된 납땜 인두(soldering iron) 또는, 예를 들어 독립형(autarkic) 휴대용(handheld) 납땜 인두로 구성될 수 있다.The soldering device can be implemented essentially arbitrarily. It may consist of a soldering iron designed to be connected to the control unit or, for example, an autarkic handheld soldering iron.
또한, 가열 요소는 본질적으로 자유롭게 구현될 수 있다. 상기 가열 요소는 납땜 팁(soldering tip)을 가열하는 역할을 하고, 2 개의 가열 전류 공급 라인들을 통해 전류가 공급된다.In addition, the heating element can be implemented essentially freely. The heating element serves to heat the soldering tip, and current is supplied through the two heating current supply lines.
또한, 납땜 기기는 1 이상의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 여하한의 물리적 파라미터들, 특히 온도를 측정할 수 있다. 이는, 특히 이들 측정들에 기초하여 가열 요소의 가열 전류를 제어하는데 유익하다.In addition, the soldering apparatus may be provided with one or more sensors. The sensor can measure any physical parameters, in particular temperature. This is particularly beneficial for controlling the heating current of the heating element based on these measurements.
하지만, 흔히 단일 센서의 측정에 기초하여 가열 전류를 제어하기에는 충분하지 않다. 예를 들어, 납땜 기기 내의 상이한 위치들에서 온도를 측정하는 것이 유익할 것이다. 예를 들어, 납땜 팁에서의 온도, 가열 요소의 온도 또는 납땜 기기의 처리 영역 내의 온도를 측정하는 것이 가능할 수 있을 것이다. 또한, 구별되는 식별 모양(distinct identification feature)을 갖는 납땜 기기를 제공하는, 식별 센서의 형태로 된 센서를 제공하는 것도 고려될 수 있을 것이다.However, it is often not sufficient to control the heating current based on the measurement of a single sensor. For example, it would be beneficial to measure the temperature at different locations within the soldering machine. For example, it may be possible to measure the temperature at the soldering tip, the temperature of the heating element or the temperature in the processing area of the soldering appliance. It would also be envisaged to provide a sensor in the form of an identification sensor, which provides a soldering device with a distinct identification feature.
센서들의 판독은 통상적으로 납땜 기기의 내부 또는 외부에 위치될 수 있는 제어 디바이스에 의해 수행된다. 상기 센서들이 상당한 거리만큼 제어 디바이스로부터 떨어져 국부적으로(locally) 이격되어 있는 경우, 다수의 센서들이 제공된다면, 센서들과 제어 디바이스 간에는 복수의 연결 라인들이 요구된다.Reading of the sensors is typically performed by a control device that can be located inside or outside the soldering machine. If the sensors are locally spaced apart from the control device by a significant distance, a plurality of connecting lines are required between the sensors and the control device if multiple sensors are provided.
또한, 각각의 센서에 트랜스듀서(transducer) 구성요소를 할당하고, 원 와이어 원리에 따라(One Wire principle) 상기 센서들에 도입된 공급 라인들을 하나로 묶는 것이 공지되었다. 하지만, 이는 다수의 트랜스듀서 구성요소들을 필요로 할 뿐만 아니라, 각각의 특별한 센서들 또는 액추에이터들도 필요로 한다. 이러한 특별한 센서들 또는 액추에이터들은 그들의 기능 측면에서 매우 유연성이 없으며, 또한 그들의 제조와 입수 측면에서도 고가라는 단점을 갖는다.It is also known to assign a transducer component to each sensor and to tie the supply lines introduced into the sensors according to the One Wire principle. However, this requires not only a number of transducer components, but also individual special sensors or actuators. These special sensors or actuators have the disadvantage of being very inflexible in terms of their functionality and expensive in terms of their manufacture and availability.
본 발명의 납땜 기기는 컴퓨터 유닛을 구비하고, 상기 센서 또는 센서들은 상기 컴퓨터 유닛에 연결된다. 이는 상기 센서들의 공급 라인들이 비교적 짧게 구현될 수 있다는 것을 의미한다. 제어 유닛으로의 추가 연결은 상기 컴퓨터 유닛과 상기 제어 유닛 사이에 생성된다. 이 연결은 통상적으로 관리가능한 몇 개의 공급 라인들로만 구현된다.The soldering machine of the present invention has a computer unit, and the sensor or sensors are connected to the computer unit. This means that the supply lines of the sensors can be implemented relatively short. An additional connection to the control unit is made between the computer unit and the control unit. This connection is typically implemented with only a few manageable supply lines.
상기 센서들은 컴퓨터 유닛에 의해 간접적으로 판독된다. 이는, 필요하다면, 소정 센서로의 연결을 생성하도록 컴퓨터 유닛에게 지시(prompt)할 수 있다. 그 후, 컴퓨터 유닛에 의해 측정이 수행될 수 있으며, 결정된 측정값은, 예를 들어 제어 유닛으로 공급될 수 있으며, 예를 들어 컴퓨터 유닛으로부터 제어 유닛으로 도입된 연결 라인에 센서를 연결시킬 수도 있다.The sensors are read indirectly by the computer unit. This may prompt the computer unit to create a connection to a given sensor, if necessary. The measurement can then be carried out by the computer unit, and the determined measured value can be supplied to the control unit, for example, and for example to connect the sensor to a connection line introduced from the computer unit to the control unit. .
이는 복수의 측정된 값들이 최소 개수의 연결 라인들로 이용가능하다는 것을 의미한다. 이는 최대 유연성을 제공하며, 또한 최소 와이어링 소모(expenditure)를 요구한다. This means that a plurality of measured values are available with a minimum number of connecting lines. This provides maximum flexibility and also requires minimal wiring expenditure.
또한, 예를 들어 최소 설치 비용으로 또 다른 센서를 추가함으로써 납땜 기기의 센서 구성을 확대하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 컴퓨터 유닛에 단지 추가 센서만을 연결하면 된다.It is also possible to extend the sensor configuration of the soldering machine, for example by adding another sensor at a minimal installation cost. In this case, only the additional sensor needs to be connected to the computer unit.
또한, 예를 들어 버스 시스템에서 여러 개의 납땜 기기들의 디지털 연결이 용이하게 구현될 수 있다.In addition, the digital connection of several soldering devices can be easily implemented, for example in a bus system.
또한, 예를 들어 컴퓨터 유닛으로부터 제어 유닛으로의 센서 정보의 조합된 포워딩은, 예를 들어 컴퓨터 유닛과 제어 유닛 간의 이러한 연결 라인의 가중(weight) 및 직경에 긍정적인 영향들을 준다. 또한, 플러그-타입(plug-type) 커넥터들의 크기와 납땜 기기의 처리 영역은 더 작게 구현될 수 있다. 또한, 센서 연결 라인들 간의 전자기 상호작용이 감소되기 때문에, 데이터 전송은 에러에 덜 민감하다.Furthermore, the combined forwarding of the sensor information, for example from the computer unit to the control unit, has a positive effect on the weight and diameter of this connection line, for example between the computer unit and the control unit. In addition, the size of the plug-type connectors and the processing area of the soldering device can be realized smaller. In addition, data transmission is less susceptible to errors, as electromagnetic interactions between sensor connection lines are reduced.
컴퓨터 유닛은 본질적으로 자유롭게 구현될 수 있다. 일 특정한 실시예에서, 컴퓨터 유닛은 마이크로제어기의 형태로 구현된다. 이 경우, 이는 연산을 수행할 수 있는 연산 유닛이 유연하게 적합화(adaptation)되는 특별한 장점을 제공한다. The computer unit can be implemented essentially freely. In one particular embodiment, the computer unit is implemented in the form of a microcontroller. In this case, this offers the special advantage that a computational unit capable of performing the computation is flexibly adapted.
또한, 이 실시예는 센서를 묶는 별도의 트랜스듀서 구성요소들이 대부분 제거될 수 있다는 장점을 제공한다. 상기 시스템은 그 설계와 구현 그리고 확장성(expandability)에 있어서 더 비용-효율적이고, 더 유연성이 있다.This embodiment also provides the advantage that most of the separate transducer components that bind the sensor can be eliminated. The system is more cost-effective and more flexible in its design, implementation and expandability.
컴퓨터 유닛과의 통신 타입은 본질적으로 자유롭게 구현될 수 있다. 하지만, 이는 컴퓨터 유닛이 2 개의 컴퓨터 유닛 공급 라인들에 연결된 경우에 특히 유익하며, 1 이상의 컴퓨터 유닛 공급 라인은 1 이상의 가열 전류 공급 라인과 동일하고, 상기 컴퓨터 유닛과의 통신은 상기 컴퓨터 유닛 공급 라인들을 통해 구현될 수 있다. 이 경우, 예를 들어 납땜 기기 내의 컴퓨터 유닛에 외부적으로 접근하는 것이 가능하다. 이 경우, 예를 들어 제어 유닛으로의 납땜 기기의 연결은 가열 전류 공급 라인들의 하나와 다른 하나의 공급 라인만을 통해 구현된다. 이 경우, 추가 공급 라인들이 요구되지 않는다. 예를 들어, 제어 디바이스에 납땜 기기를 연결시키는 연결 라인은 매우 작은 직경을 가질 수 있다. 또한, 이러한 라인의 유연성은 유익한 영향을 미친다. 또한, 연결 라인들의 커넥터들은 더 작은 치수로 구현될 수 있다. 더욱이, 컴퓨터 유닛 및 가열 요소의 전위(potential)들은 추가 컴퓨터 유닛 공급 라인으로 인해 디커플링(decouple)될 수 있다. The type of communication with the computer unit can be implemented essentially freely. However, this is particularly advantageous when the computer unit is connected to two computer unit supply lines, where at least one computer unit supply line is the same as at least one heating current supply line and communication with the computer unit is Can be implemented via In this case, it is possible to access the computer unit in the soldering machine externally, for example. In this case, for example, the connection of the soldering appliance to the control unit is realized only through one of the heating current supply lines and the other. In this case no additional supply lines are required. For example, the connection line connecting the soldering appliance to the control device can have a very small diameter. In addition, the flexibility of these lines has a beneficial effect. Furthermore, the connectors of the connecting lines can be embodied in smaller dimensions. Moreover, the potentials of the computer unit and the heating element can be decoupled due to the additional computer unit supply line.
또한, 각각의 가열 전류 공급 라인들 중 하나와 동일하지 않은 2 개의 별도의 컴퓨터 유닛 공급 라인들에 컴퓨터 유닛을 연결하는 것이 유익하다는 것을 입증할 수 있다. 이 경우, 예를 들어 가열 요소와 컴퓨터 유닛 간의 여타의 간섭들이 회피될 수 있다.It may also prove beneficial to connect the computer unit to two separate computer unit supply lines that are not identical to one of the respective heating current supply lines. In this case, for example, other interferences between the heating element and the computer unit can be avoided.
하지만, 컴퓨터 유닛 공급 라인들과 가열 전류 라인들이 쌍으로 동일할 수도 있다. 이 경우, 가열 요소와 컴퓨터 유닛의 외부 연결들을 구현하기 위해 가열 전류 공급 라인들만이 요구된다.However, the computer unit supply lines and the heating current lines may be identical in pairs. In this case, only heating current supply lines are required to implement external connections of the heating element and the computer unit.
컴퓨터 유닛 공급 라인들을 통한 컴퓨터 유닛과의 통신은 본질적으로 자유롭게 구현될 수 있다. 특히, 디지털 전송 프로토콜과의 통신이 유익하다. 이러한 전송은 통상적으로 일련의 방식으로 행해진다. 이 경우, 먼저 소정 센서에 관한 질의(inquiry)가 컴퓨터 유닛으로 보내지며, 그 후 컴퓨터 유닛은 원하는 센서의 질문(interrogation)에 답한다.Communication with the computer unit via the computer unit supply lines can be implemented essentially freely. In particular, communication with digital transmission protocols is beneficial. This transmission is typically done in a series of ways. In this case, an inquiry about a given sensor is first sent to a computer unit, which then answers the interrogation of the desired sensor.
상기 질문은, 예를 들어 컴퓨터 유닛이 측정된 값을 외부 유닛에 공급하거나, 단순하게는 원하는 센서가 컴퓨터 유닛 공급 라인들을 통해 접근될 수 있는 것에 답하는 방식으로 구현될 수 있다.The question can be implemented, for example, in a way that the computer unit supplies the measured value to the external unit or simply answers that the desired sensor can be accessed via the computer unit supply lines.
또 다른 유익한 실시예에서, 컴퓨터 유닛은 원 와이어 원리에 따라 컴퓨터 유닛 공급 라인들에 연결된다. 이 경우, 컴퓨터 유닛 공급 라인들은 컴퓨터 유닛의 전압 공급을 위해 역할할 뿐만 아니라, 컴퓨터 유닛과의 양방향 통신을 위해서도 역할한다. 이 실시예에서, 컴퓨터 유닛으로 도입된 공급 라인들 및 통신 라인들은 서로 조합된다.In another advantageous embodiment, the computer unit is connected to the computer unit supply lines according to the one wire principle. In this case, the computer unit supply lines not only serve for voltage supply of the computer unit, but also for bidirectional communication with the computer unit. In this embodiment, the supply lines and the communication lines introduced into the computer unit are combined with each other.
또 다른 유익한 실시예에서, 납땜 기기의 컴퓨터 유닛 공급 라인들은 제어 유닛에 연결될 수 있으며, 상기 제어 유닛은 상기 컴퓨터 유닛 공급 라인들을 통해 상기 납땜 기기의 컴퓨터 유닛과 통신할 수 있다. In another advantageous embodiment, the computer unit supply lines of the soldering machine can be connected to a control unit, which can communicate with the computer unit of the soldering machine via the computer unit supply lines.
이 실시예에서, 제어 유닛은, 예를 들어 납땜 기기에 가열 전류를 공급할 뿐만 아니라, 납땜 기기의 구성요소들을 보호하기 위해 가열 전류를 제어하여야 한다. 제어 유닛을 이용한 신뢰성 있는 제어를 보장하기 위하여, 제어 유닛은 납땜 기기 내의 센서들의 데이터에 의존한다.In this embodiment, the control unit, for example, must not only supply the heating current to the soldering device, but also control the heating current to protect the components of the soldering device. In order to ensure reliable control using the control unit, the control unit relies on the data of the sensors in the soldering machine.
컴퓨터 유닛 공급 라인들을 이용한 제안된 연결에서, 제어 유닛은 납땜 기기 내의 컴퓨터 유닛으로 질문 명령을 보내고, 예를 들어 이에 따라 대응하는 센서에 어드레스하도록 컴퓨터 유닛에게 지시한다. 제어 유닛은 센서의 측정된 값을 응답하여 수신하거나, 센서로의 접근이 허가된다. In the proposed connection using computer unit supply lines, the control unit sends a query command to the computer unit in the soldering machine and instructs the computer unit to, for example, address the corresponding sensor accordingly. The control unit receives the measured value of the sensor in response or is allowed access to the sensor.
또 다른 유익한 실시예에서, 가열 요소와 가열 전류 공급 라인들 사이에 1 이상의 열적 요소(thermal element)가 형성되며, 1 이상의 열적 전압은 상기 열적 요소 상에 도출(tap)될 수 있다.In another advantageous embodiment, at least one thermal element is formed between the heating element and the heating current supply lines, and at least one thermal voltage can be tapped on the thermal element.
하지만, 이 특성들의 조합은 본 발명과 연계하여야 더욱 효과적이다. 이 특성들의 조합에 기초한 가열 요소의 구현은 독자적으로 동일한 장점을 갖는다. 이 특성들의 조합은 납땜 기기와 연계하여 구현되어야 할 필요는 없다. 또한, 이들 특성들을 갖게 하는 가열 요소들이 유익하다는 것을 입증한다. 이러한 타입의 가열 요소들은, 예를 들어 커피 자판기들 및 플라스틱 사출-성형(injection-molding) 툴들에 사용될 수 있다.However, combinations of these features are more effective in conjunction with the present invention. The implementation of a heating element based on a combination of these properties has the same advantages on its own. The combination of these characteristics need not be implemented in conjunction with the soldering machine. It also proves that heating elements having these properties are beneficial. Heating elements of this type can be used, for example, in coffee machines and plastic injection-molding tools.
또한, 이러한 가열 요소는 납땜 기기에 유익할 수 있다. 납땜 기기는, 예를 들어 작업물들을 납땜하는 납땜 기기로 구성되며, 납땜 기기는 1 이상의 가열 요소 및 2 이상의 가열 전류 공급 라인들을 구비하고, 상기 가열 요소에는 상기 가열 전류 공급 라인들을 통해 가열 전류가 공급될 수 있으며, 1 이상의 열적 전압이 도출될 수 있는 1 이상의 열적 요소가 상기 가열 요소와 상기 가열 전류 공급 라인들 사이에 형성된다.Such heating elements can also be beneficial for soldering devices. A soldering device consists of, for example, a soldering device for soldering workpieces, the soldering device having at least one heating element and at least two heating current supply lines, wherein the heating element is provided with a heating current through the heating current supply lines. One or more thermal elements, which may be supplied and from which one or more thermal voltages can be derived, are formed between the heating element and the heating current supply lines.
열적 요소를 형성하는 요소들의 온도는 열적 온도의 영향에 기초하여 결정될 수 있다. 열적 요소는 본 명세서에 제안된 바와 같이 가열 요소 및 가열 전류 공급 라인들로 형성된다. 가열 요소 및 가열 전류 공급 라인들은 특히 보호가 요구된다. 예를 들어, 최신식 납땜 기기들의 가열 요소들은 점점 더 작아지고, 더 강력해진다. 예를 들어, 납땜 기기가 올바르지 않게 작동되거나, 납땜 팁이 제거되었는데도 가열될 덩어리(mass)가 나오고 있다면, 상기 가열 요소는 과부화되며, 이후 파괴될 수 있다. 따라서, 가열 요소의 온도를 모니터링하는 것이 특히 중요하다. 하지만, 가열 요소의 온도가 납땜 팁의 온도에 반드시 대응하는 것은 아니기 때문에, 가열 요소의 온도는 가열 요소 상에서 바로 결정되어야 하거나, 자체적으로 더 양호하게 결정되어야 한다. 이를 구현하는 특히 적절한 한가지 선택은 열적 효과이다.The temperature of the elements forming the thermal element can be determined based on the influence of the thermal temperature. The thermal element is formed of a heating element and heating current supply lines as proposed herein. Heating elements and heating current supply lines in particular require protection. For example, the heating elements of state of the art soldering machines become smaller and more powerful. For example, if the soldering machine is operating incorrectly or if the mass to be heated is coming out even though the soldering tip has been removed, the heating element may overload and then be destroyed. Therefore, it is particularly important to monitor the temperature of the heating element. However, since the temperature of the heating element does not necessarily correspond to the temperature of the soldering tip, the temperature of the heating element must be determined directly on the heating element, or better itself. One particularly suitable choice to implement this is the thermal effect.
예를 들어, 납땜 기기의 납땜 팁이 납땜 기기의 작동 중에 제거되는 경우, 가열 요소의 에너지는 더 이상 밖으로 방사될 수 없다. 이 경우, 가열 요소가 타버려 파괴될 수 있다는 위험이 있다. 가열 요소의 온도는 상승한다. 하지만, 가열 요소 및 가열 전류 공급 라인들에 의해 형성된 열적 요소 상의 열적 전압은 상승 온도에 따라 증가한다. 그러므로, 예를 들어 제어 디바이스를 이용한 가열 전류의 제어로, 가열 요소의 온도를 결정할 수 있으며, 가열 요소의 온도가 상승하는 경우, 이에 따라 가열 전류를 감소시킬 수 있다.For example, if the soldering tip of the soldering device is removed during operation of the soldering device, the energy of the heating element can no longer radiate out. In this case, there is a risk that the heating element may burn out and be destroyed. The temperature of the heating element rises. However, the thermal voltage on the thermal element formed by the heating element and the heating current supply lines increases with rising temperature. Thus, for example, by control of the heating current using the control device, it is possible to determine the temperature of the heating element, and if the temperature of the heating element rises, the heating current can be reduced accordingly.
하지만, 이 온도 측정은 초기에 가열 요소의 온도만을 결정하는 역할을 한다. 실제 납땜 팁의 온도는 통상적으로 별도의 온도 센서에 의해 결정된다.However, this temperature measurement initially serves only to determine the temperature of the heating element. The actual solder tip temperature is typically determined by a separate temperature sensor.
가열 요소와 가열 전류 공급 라인들 간의 열적 온도를 형성하는 또 다른 장점은 비용적인 추가 설치들이 요구되지 않는다는 점에서 찾을 수 있다. 이 경우, 적절한 금속 물질들의 열적 요소의 일부분을 형성하는 요소들의 제조만이 요구된다.Another advantage of forming a thermal temperature between the heating element and the heating current supply lines can be found in that no costly additional installations are required. In this case, only the manufacture of the elements which form part of the thermal element of suitable metal materials is required.
가열 요소 및 가열 전류 공급 라인들은 본질적으로 자유롭게 구현될 수 있다. 특히 유익한 일 실시예에서, 가열 요소는 제 1 금속 물질로 구성되고, 제 1 가열 공급 라인은 제 2 금속 물질로 구성되며, 제 2 가열 전류 공급 라인은 제 3 금속 물질로 구성된다. 이는 특히 유연성 있는 제조를 허용하고, 또한 열적 요소의 단순한 개선을 허용한다.The heating element and heating current supply lines can be implemented essentially freely. In one particularly advantageous embodiment, the heating element is composed of a first metallic material, the first heating supply line is composed of a second metallic material, and the second heating current supply line is composed of a third metallic material. This in particular allows for flexible manufacturing and also allows simple improvement of the thermal element.
가열 요소를 형성하는 가열 나사선의 단부들에만 열적 요소의 일부분을 형성하는 금속 물질이 제공된다면, 더 단순한 방식으로 동일한 효과들이 달성될 수 있다.If only the ends of the heating thread forming the heating element are provided with a metallic material forming part of the thermal element, the same effects can be achieved in a simpler way.
가열 요소 자체나 가열 요소를 형성하는 가열 나사선의 단부들은, 예를 들어 NiCr-합금으로 구성될 수 있다. 제 1 가열 전류 공급 라인은, 예를 들어 니켈 와이어로 구성될 수 있으며, 제 2 가열 전류 공급 라인은 이 경우 철 와이어로 구성될 수 있다.The heating element itself or the ends of the heating thread forming the heating element may for example consist of a NiCr-alloy. The first heating current supply line may, for example, consist of nickel wire, and the second heating current supply line may in this case consist of iron wire.
예를 들어, 플래티늄, 플래티늄-로듐, 콘스탄탄 및/또는 구리 및/또는 다른 합금들 또는 열적 요소를 형성하기에 적합한 금속 물질들의 조합을 사용하는 것도 가능할 것이다.For example, it would be possible to use platinum, platinum-rhodium, constantan and / or copper and / or other alloys or combinations of metal materials suitable for forming thermal elements.
온도 센서로서 기능하는 이 열적 요소는 본질적으로 유사한 방식으로 작동될 수 있다. 이는 가열 와이어들 사이에서 전압 측정이 수행되어야 할 것을 요구할 것이다. 이 전압 측정은, 예를 들어 납땜 기기 내에서 행해질 수 있으나, 예를 들어 납땜 기기가 그 가열 전류 공급 라인들과 연결되는 제어 회로에 의해서도 구현될 수 있다.This thermal element, functioning as a temperature sensor, can be operated in an essentially similar manner. This would require that voltage measurements be made between heating wires. This voltage measurement can be made, for example, in a soldering device, but can also be implemented by a control circuit, for example, in which the soldering device is connected with its heating current supply lines.
또 다른 유익한 실시예에서, 열적 요소는 센서의 형태로 컴퓨터 유닛에 연결될 수 있다. 이는 설치 비용의 현저한 증가 없이 가열 요소의 온도를 측정하는 단순한 선택을 제공한다. 이 경우, 컴퓨터 유닛은, 예를 들어 가열 전류 공급 라인들 간의 전압을 결정하거나, 예를 들어 제어 디바이스가 상기 가열 전류 공급 라인 간을 전압을 측정할 수 있다.In another advantageous embodiment, the thermal element can be connected to the computer unit in the form of a sensor. This provides a simple choice of measuring the temperature of the heating element without a significant increase in installation costs. In this case, the computer unit can, for example, determine the voltage between the heating current supply lines or for example the control device can measure the voltage between the heating current supply lines.
또 다른 유익한 실시예에서, 납땜 기기는 납땜 기기의 사용 및/또는 이동을 검출하는 센서를 구비한다.In another advantageous embodiment, the soldering device includes a sensor that detects the use and / or movement of the soldering device.
하지만, 이 특성은 본 발명과 연계하여 효율적일 뿐만 아니라, 자율적인 발명에서 그 효과를 생성한다.However, this property is not only efficient in connection with the present invention, but also produces its effect in the autonomous invention.
이러한 타입의 센서는 납땜 기기의 사용 및/또는 이동을 검출할 수 있거나, 납땜 기기가 휴지 상태에 있는지를 검출할 수 있다. 이 센서 출력은, 예를 들어 납땜 기기의 사용을 검출하는데 사용될 수 있다. 이는 통상적으로 납땜 공정 동안에, 특히 납땜 기기들이 납땜 지점을 향해 또는 납땜 지점으로부터 멀리 이동되는 때에 변동되기 때문에 가능하다. 휴지 시간 동안에는, 납땜 기기가 이동되지 않지만, 예를 들어 가열 전류 공급이 차단될 수 있다. 그 후, 납땜 기기는 대기 모드로 전환된다.This type of sensor can detect the use and / or movement of the soldering device or can detect whether the soldering device is at rest. This sensor output can be used to detect the use of soldering equipment, for example. This is typically possible because the fluctuations during the soldering process, in particular when the soldering devices are moved towards or away from the soldering point. During the down time, the soldering device is not moved, but for example the heating current supply can be cut off. After that, the soldering device is switched to the standby mode.
특히, 이는, 예를 들어 가열 요소 및 납땜 팁과 같은 연계 구성요소들을 보호할 뿐만 아니라, 에너지 소모도 감소시킨다. 또한, 납땜 기기의 사용 또는 이동을 검출하는 이러한 타입은 무-정비(maintenance free) 및 무접촉 타입이다. 이제까지 알려진 해결책들은, 예를 들어 추가적인 기계적 및/또는 전기적 또는 전기기계적 부착에 의존하였다. 이는, 예를 들어 납땜 기기와 거치대(holding stand) 간의 전기적인 연결들의 형태로 구현되었다. 또한, 이들 해결책들은 전기 라인들의 경로, 센서들 및 액추에이터들을 수용하는 기계 장치들, 및 그들의 제어 및 평가에 대해 많은 비용을 요구하였다. 또한, 이러한 시스템 구성으로 인해, 이러한 타입의 해결책들에서는 상기 기능의 신뢰성이 자주 제한되었다.In particular, this not only protects the associated components such as heating elements and soldering tips, but also reduces energy consumption. In addition, these types of detecting the use or movement of soldering machines are maintenance free and contactless types. The solutions so far known have relied on, for example, additional mechanical and / or electrical or electromechanical attachment. This has been implemented, for example, in the form of electrical connections between the soldering machine and the holding stand. In addition, these solutions have required high costs for the path of electrical lines, mechanical devices that accommodate sensors and actuators, and their control and evaluation. Also, due to this system configuration, the reliability of the function is often limited in these types of solutions.
납땜 기기의 사용 및/또는 이동을 검출하는 센서는 본질적으로 자유롭게 구현될 수 있다. 하지만, 특히 바람직한 일 실시예에서, 상기 센서는 가속 센서의 형태로 구현된다. 이는 납땜 기기의 사용 또는 이동에 있어서 단순하고 비용 효율적인 검출을 허용한다. 이러한 타입의 센서들은 부속 구성요소들의 형태로 저렴하게 구매될 수 있으며, 또한 용이하게 평가될 수 있다.Sensors that detect the use and / or movement of the soldering device can be implemented essentially freely. However, in one particularly preferred embodiment, the sensor is implemented in the form of an acceleration sensor. This allows simple and cost effective detection in the use or movement of the soldering machine. Sensors of this type can be purchased inexpensively in the form of accessory components and can also be easily evaluated.
또 다른 유익한 실시예에서, 상기 센서는 근접 센서의 형태로 구현된다. 예를 들어, 작업자의 손이 납땜 기기에 다가가는 경우, 이는 통상적으로 그 사용이 곧 시작될 것이라고 가정할 수 있으며, 작업자의 손의 감지되지 않으면, 아마도 납땜 인두가 내려 놓아졌다는 것을 나타낸다.In another advantageous embodiment, the sensor is implemented in the form of a proximity sensor. For example, if a worker's hand approaches the soldering machine, this can typically assume that its use will begin soon, indicating that if the worker's hand is not detected, the soldering iron has probably been put down.
제안된 동작 검출은 새로운 컴퓨터-기반 센서 시스템으로의 연결에 의존하지 않으며, 유사한 독립적인 해결책의 형태로 납땜 기기 내에서 구현될 수 있다. 이러한 경우, 동작 센서가 직접 접근된다.The proposed motion detection does not depend on the connection to the new computer-based sensor system and can be implemented in the soldering machine in the form of a similar independent solution. In this case, the motion sensor is approached directly.
하지만, 동작 센서를 컴퓨터 유닛에 연결하는 것도 고려해 볼 수 있다. 이 경우, 상술된 유익한 효과들이 달성된다.However, it is also conceivable to connect the motion sensor to the computer unit. In this case, the above-mentioned beneficial effects are achieved.
납땜 기기의 사용 및/또는 이동을 검출하는 센서의 측정 데이터는 본질적으로 자유롭게 평가될 수 있다. 가장 좌표계에 납땜 기기의 이동을 기록하는 것이 유익하다. 이는 납땜 기기의 사용 및/또는 이동을 검출하는 센서의 데이터에 기초하여 구현될 수 있다.The measurement data of the sensors that detect the use and / or movement of the soldering machine can be freely evaluated in nature. It is most beneficial to record the movement of the soldering machine in the coordinate system. This can be implemented based on the data of the sensors that detect the use and / or movement of the soldering machine.
또한, 이러한 타입의 납땜 기기들은 로봇 시스템에서 사용된다. 이 경우, 납땜 팁의 이동 경로를 재현(reproduce)하기 위해 2-차원이나 3-차원 동작 곡선을 기록할 수 있을 것이다.In addition, soldering devices of this type are used in robotic systems. In this case, two- or three-dimensional motion curves can be recorded to reproduce the solder path of travel.
또 다른 유익한 실시예에서, 상기 동작 곡선은 보관(archiving) 및 제어를 위해, 동작 곡선의 개별 지점들에서 결정된 각각의 납땜 팁 온도들 및 이와 상관된 시간들과 함께 기록된다.In another advantageous embodiment, the operating curve is recorded with respective solder tip temperatures and times correlated to them determined at separate points of the operating curve for archiving and control.
납땜 기기에 부착될 납땜 팁들은 납땜 기기를 보호하고, 그 고장없는 작동을 보장하기 위해, 그들의 형상 및 질량에 대해서 가열 요소 지오메트리에 최적으로 적합화되어야 한다. 특히, 가열 요소를 보호하기 위해 가열 요소와 납땜 팁 간의 최적 열적 커플링이 달성되어야 한다.Soldering tips to be attached to the soldering device should be optimally adapted to the heating element geometry for their shape and mass to protect the soldering device and ensure its trouble-free operation. In particular, an optimum thermal coupling between the heating element and the soldering tip should be achieved to protect the heating element.
납땜 팁들의 내부 직경 및 내부 지오메트리, 또한 그들의 외부 직경, 외부 지오메트리 및 전체 길이는 가열 요소의 지오메트리 및 길이에 이상적으로 적합화되어야 한다.The inner diameter and inner geometry of the solder tips, as well as their outer diameter, outer geometry and overall length, should ideally be adapted to the geometry and length of the heating element.
이하, 본 발명의 일 실시예가 도면에 예시되며, 예시의 방식으로 설명된다.Hereinafter, one embodiment of the present invention is illustrated in the drawings and described by way of example.
이 도면에서,In this drawing,
도 1은 휴대용 납땜 인두의 형태로 구현된 납땜 기기의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a soldering device implemented in the form of a portable soldering iron.
도 1은 기능성 부분(02)과 처리 부분(03)을 갖는 휴대용 납땜 인두를 도시한 다. 납땜 팁(04)은 기능성 부분(02) 위에 위치적으로 설정되어 있다. 이 위치적 설정은 기능성 부분(02)과 납땜 팁(04) 간의 최적의 열적 커플링을 유도한다.1 shows a portable soldering iron having a functional portion 02 and a treatment portion 03. The
또한, 기능성 부분(02)은 납땜 팁 온도 센서(05)를 구비한다. 납땜 팁 온도 센서(05)는 납땜 팁의 온도를 결정한다.The functional portion 02 also has a soldering
또한, 기능성 부분(02)은 가열 요소(06)를 구비한다. 가열 요소(06)는 NiCr-합금으로 구성된 양-갈래 가열 와이어의 형태로 구현될 수 있다.The functional part 02 also has a
납땜 팁 온도 센서(05) 및 가열 요소(06)의 2 개의 각각의 연결은 처리 부분(03) 안으로 연장된다.The two respective connections of the soldering
처리 부분(03) 내에 위치된 2 개의 가열 전류 공급 라인들(07, 08)은 가열 요소(06)의 각각의 일 단부에 연결된다. 제 1 가열 전류 공급 라인(07)은 니켈 와이어로 구성되고, 제 2 가열 전류 공급 라인(08)은 철 와이어로 구성된다. 가열 전류 공급 라인들의 제 2 단부는 각각 휴대형 납땜 인두(01)로부터 연장된다. 제 1 가열 전류 공급 라인(07) 및 제 2 가열 전류 공급 라인(08)의 가열 요소(06)의 3 개의 상이한 금속 물질들로 인해, 열적 요소는 가열 요소 및 2 개의 가열 전류 공급 라인들로 구성된다. 이는 열적 효과에 기초하여 가열 와이어 온도를 자체적으로 결정할 수 있다.Two heating
또한, 처리 부분(03)은 식별 센서(09)를 포함한다. 상기 식별 센서(09)는 휴대용 납땜 인두(01)를 식별할 수 있게 하는 구별되는 식별 모양을 나타낸다.The processing portion 03 also includes an identification sensor 09. The identification sensor 09 exhibits a distinct identification shape that makes it possible to identify the
또한, 처리 부분(03)은 종래의 원리에 따라 추가 센서들 및/또는 액추에이터들이 연결될 수 있는 IO 트랜스듀서 구성요소(13)를 포함한다. The processing portion 03 also comprises an
또한, 처리 부분(03)은 사용 센서(10)를 포함한다. 상기 사용 센서(10)는 휴대용 납땜 인두(01)의 동작을 검출할 수 있게 한다. 납땜 인두가 사용되지 않는 때에는, 가열 전류 공급 라인들(07, 08)을 통해 가열 전류 공급이 중단될 수 있다.The processing portion 03 also includes a use sensor 10. The use sensor 10 makes it possible to detect the operation of the
또한, 처리 부분(03)은 처리 부분 온도 센서(11)를 포함한다. 상기 처리 부분 온도 센서(11)는 처리 부분(03) 내의 온도를 결정할 수 있게 한다. 이는, 예를 들어 작업자가 다치는 것을 방지할 수 있다.The treatment portion 03 also includes a treatment portion temperature sensor 11. The treatment part temperature sensor 11 makes it possible to determine the temperature in the treatment part 03. This can, for example, prevent an operator from getting hurt.
센서들(05, 06, 07, 08, 09, 10, 11 및 13)의 연결 라인들은 가능한 최단 경로를 따라 휴대용 납땜 인두(01) 안으로 통합된 컴퓨터 유닛(12)의 입력측에 연결된다. 이 경우, 상기 컴퓨터 유닛(12)은 마이크로제어기의 형태로 구현된다. 이에 따라, 컴퓨터 유닛(12)의 출력측은 컴퓨터 유닛 공급 라인들(14 및 15)에 연결된다. 이는, 예를 들어 외부 제어 유닛이 컴퓨터 유닛(12)과 통신할 수 있게 한다.The connecting lines of the
이 실시예에서, 가열 전류 공급 라인(08) 및 컴퓨터 유닛 공급 라인(15)은 동일하다. 결과적으로, 휴대용 납땜 인두(01)부터로의 와이어링 비용은 2 개의 가열 전류 공급 라인들(07 및 08) 및 추가 컴퓨터 유닛 공급 라인(14)으로 제한된다.In this embodiment, the heating
하지만, 컴퓨터 유닛 공급 라인들은 가열 전류 공급 라인들 중 하나와 동일하지 않게, 예를 들어 별도로 납땜 기기로부터 각각 연장될 수 있다. 이는 이미 상술된 장점들을 유도한다.However, the computer unit supply lines can each extend from the soldering machine separately, for example not equal to one of the heating current supply lines. This leads to the advantages already described above.
휴대용 납땜 인두(01)와 그 또 다른 장치 간의 완전한 연결은 특히 단순하고 복잡하지 않은 방식으로 구현된다.The complete connection between the
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |